Uma turbina a vapor opera de forma reversível em uma planta de energia. O vapor entra na turbina a 8 MPa e
num fluxo mássico de
. Tomando as devidas considerações possíveis calcule a quantidade de trabalho gerada (
), o estado e a temperatura do fluido na saída da turbina quando a pressão de saída for:
Passo 1
O enunciado descreve uma turbina a vapor operando de forma reversível (isto é, isentrópica, já que desprezamos atritos e variações de energia cinética e potencial). Os dados são: entrada a
,
, vazão mássica
, e saída a
. O que queremos é o trabalho ideal gerado
,
além do estado e da temperatura de saída. Para isso vamos usar tabelas de vapor: calcular e
no estado superaquecimento de entrada e depois, na pressão de saída, impor
para achar
, a qualidade
e a temperatura (que será de saturação).
além do estado e da temperatura de saída. Para isso vamos usar tabelas de vapor: calcular
Passo 2
Na entrada, de
e
, buscamos nas tabelas superaquecido:
Passo 3
Na saída
, impomos expansão isentrópica:
Para essa pressão, na região bifásica as propriedades de saturação são (tabelas de
):
Passo 4
Como
está entre
e
, o vapor sai em região úmida com qualidade
Passo 5
Com
encontramos a entalpia ideal de saída:
Passo 6
O trabalho ideal gerado por segundo é
Passo 7
Como o vapor de saída está em região bifásica, sua temperatura é a de saturação a
, ou seja
Resposta
O trabalho ideal é
.
Na saída o vapor está úmido com qualidade e temperatura
.
Na saída o vapor está úmido com qualidade